(57)【要約】  予混合ガスバーナは、予混合ガスバーナを加熱器具に取り付けるための金属板構造を備える。予混合ガスバーナは、バーナデッキを備える。バーナデッキは、予混合ガスが織金網を通って流れたあとに予混合ガスが燃焼する外面上に織金網を備える。１つまたは２つ以上の開口が、金属板構造に設けられる。織金網の周縁は、少なくとも１つのタブを備える。各タブは、金属板構造の開口を通して挿入される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
予混合ガスバーナであって、
前記予混合ガスバーナを加熱器具に取り付けるための金属板構造と、
予混合ガスが織金網を通って流れたあとに前記予混合ガスが燃焼する外面上に前記織金網を備えるバーナデッキと
を備え、１つまたは２つ以上の開口が前記金属板構造に設けられる、予混合ガスバーナにおいて、
前記織金網が周縁を備え、
前記織金網の前記周縁が少なくとも１つのタブを備え、
各タブが前記金属板構造の開口を通して挿入される
ことを特徴とする、
予混合ガスバーナ。
【請求項２】
１８０°より小さい、好ましくは、１５０°より小さい夾角が、前記開口を通して挿入された前記タブと、前記開口の反対側の前記織金網のセクションとの間に設けられるように、少なくとも１つのタブ、好ましくは、すべてのタブが曲げられる、請求項１に記載の予混合ガスバーナ。
【請求項３】
前記バーナデッキが凸形状に設けられ、好ましくは、前記バーナデッキが、前記バーナデッキの全面にわたって凸形状に設けられる、請求項１または２に記載の予混合ガスバーナ。
【請求項４】
前記バーナデッキの周囲が、２つの短辺が好ましくは連続的に丸くされた長方形の形状を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の予混合ガスバーナ。
【請求項５】
タブが、前記バーナデッキの前記周囲の前記長方形の形状の２つの長辺に沿ってのみ設けられる、請求項４に記載の予混合ガスバーナ。
【請求項６】
前記金属板構造が、溝を備え、
前記溝の幅が、前記織金網の厚さより大きく、
前記織金網の前記周縁の少なくとも一部、好ましくは全部が、前記溝に位置付けられ、
前記開口の少なくとも一部、好ましくは、すべての開口が、前記溝に設けられる、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の予混合ガスバーナ。
【請求項７】
前記溝の前記幅が、前記織金網の前記厚さよりも少なくとも０．１ｍｍ大きい、請求項６に記載の予混合ガスバーナ。
【請求項８】
前記バーナデッキの前記周囲が、長方形の形状を有するが、前記丸くされた２つの短辺を有し、前記溝の前記幅が、前記バーナデッキの前記周囲の前記長方形の形状の前記２つの長辺に沿ってよりも、前記２つの丸くされた短辺において、より大きい、請求項６または７に記載の予混合ガスバーナ。
【請求項９】
前記バーナが、前記予混合ガスが前記織金網を通って流れる前に前記予混合ガスが流れる穿孔板セグメントを備える、請求項１〜８のいずれか一項に記載の予混合ガスバーナ。
【請求項１０】
穿孔が設けられる前記穿孔板セグメントのすべての区画が、前記織金網から少なくとも１ｍｍの距離に、好ましくは、前記織金網から３ｍｍ未満の距離に設けられる、請求項９に記載の予混合ガスバーナ。
【請求項１１】
前記金属板構造が、前記バーナを加熱器具に取り付けるための第１の金属板と、前記穿孔板セグメントを備える第２の金属板とを備える、請求項９または１０に記載の予混合ガスバーナ。
【請求項１２】
前記溝の一方側が前記第１の金属板によって設けられ、前記溝の他方側が前記第２の金属板によって設けられる、請求項６〜８または１１のいずれか一項に記載の予混合ガスバーナ。
【請求項１３】
前記金属板構造が金属板を備え、前記金属板が、加熱器具ならびに前記穿孔板セグメントに前記バーナを取り付けるための区域を備える、請求項９または１０に記載の予混合ガスバーナ。
【請求項１４】
前記溝が、前記金属板を成形することによって設けられる、請求項６〜８または１３のいずれか一項に記載の予混合ガスバーナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、予混合ガスバーナの分野に関し、より詳細には、バーナデッキとして織金網を備える表面安定化予混合ガスバーナに関する。
【背景技術】
【０００２】
織金網バーナデッキを有する表面安定化予混合ガスバーナが知られている。
【０００３】
米国特許第５４７４４４３Ａ号明細書は、織金網から外に半球バーナデッキを有する予混合ガスバーナを開示している。
【０００４】
米国特許出願公開第２００５／１７２９１５号明細書は、堅固化リブを備える織金網燃焼面を有する予混合ガスバーナを示している。
【０００５】
欧州特許出願公開第２８７６３６９Ａ１号明細書は、ボイラのためのガスバーナを開示している。バーナは、少なくとも１つの二重曲率領域を有する外側燃焼面を形成する、三次元外郭の形状のディフューザ層を有する燃焼膜を備える。燃焼面は、穿孔金属板によって形成される第１の部分と、透過性の繊維または糸をベースとした材料によって形成される第２の部分とを備える。
【０００６】
米国特許出願公開第２０１４０１１１４３Ａ号明細書は、燃焼室において予混合燃料ガスを拡散するのに適したディフューザを備えるガスボイラバーナを開示している。ディフューザは、ディフューザ中央部分と、２つのディフューザ長手方向周辺部分とを備える。２つのディフューザ長手方向周辺部分は、中央ディフューザ部分を介して接続される。中央ディフューザ部分は、ゼロより大きい長さｌを越えて、燃料ガスの流れに垂直な方向で長手方向に延在し、均一な曲率半径ｒを有する周囲円弧として成形される横断面を有する。ディフューザ長手方向周辺部分のそれぞれは、半径ｒを有する球体の一部として成形される。
【０００７】
米国特許出願公開第２０１６０４０９０５Ａ号明細書は、ディフューザ板と複数のバーナとを備えるバーナ組立体を開示している。バーナは好ましくは、たとえば、メッシュ構造に打ち抜かれたまたはプレスされた単一メッシュ構造で定義される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様は、予混合ガスバーナである。予混合ガスバーナは、予混合ガスバーナを加熱器具に取り付けるための金属板構造を備える。金属板構造は、１枚の金属板を備えることができる、または、好ましくは、１枚の金属板から構成することができる、あるいは、好ましくは互いに接続された２枚以上の金属板、たとえば、２枚の金属板を備えることができる。予混合ガスバーナは、バーナデッキを備える。バーナデッキは、予混合ガスが織金網を通って流れたあとに予混合ガスが燃焼する外面上の織金網を備え、好ましくは、織金網から構成される。１つまたは２つ以上の開口が、金属板構造に設けられる。織金網の周縁は、少なくとも１つのタブ、好ましくは複数のタブを備える。各タブは、金属板構造の開口を通して挿入される。好ましくは、タブ（単数または複数）は、織金網を備える、または織金網から構成される。
【０００９】
バーナの使用中、表面安定化予混合ガスバーナの織金網バーナデッキは暖まる。織金網バーナデッキは、バーナを使用しているときの高温と関連付けられる熱膨張、および、バーナを使用していないときの収縮によって、引き起こされる応力に対処できる必要がある。対処できない場合、バーナデッキは早期に機械的な故障を生じるであろう。織金網バーナの周囲へのタブ（単数または複数）、つまり、金属板構造の開口を通して挿入されるタブ（単数または複数）の設置により、暖まるときに織金網が膨張する場合、または、冷えるときに織金網が収縮する場合に、金属板構造に対する織金網のある程度の量の移動が可能である。タブ（単数または複数）は金属板構造上に（たとえば、溶接によって）機械的にも物理的にも接着されないので、金属板構造に対する織金網の一定の量の移動が可能である。したがって、驚くべきことに、本発明の予混合ガスバーナは、熱膨張および熱収縮に耐えるのに非常に適していることを示し、予混合ガスバーナの寿命は長くなる。
【００１０】
好ましいタブは、略長方形の形状を有する。好ましいタブは、４〜２０ｍｍ、より好ましくは、６〜１２ｍｍの幅を有する。好ましいタブは、１〜１２ｍｍ、より好ましくは、３〜６ｍｍの高さを有する。
【００１１】
好ましいタブは、４〜２０ｍｍ、より好ましくは、６〜１２ｍｍの最大幅を有する。好ましいタブは、３〜６ｍｍの最大高さを有する。
【００１２】
好ましくは、織金網は、０．６〜１．３ｍｍの厚さを有する。一例として、０．９ｍｍの厚さの織金網が、有利なことには、本発明で使用することができる。
【００１３】
好ましくは、１８０°より小さい夾角が、開口を通して挿入されたタブと、開口の反対側の織金網のセクションとの間に設けられるように、少なくとも１つのタブが曲げられる。好ましくは、１８０°より小さい夾角が、開口を通るタブと、開口の反対側の織金網のセクションとの間に設けられるように、すべてのタブが曲げられる。より好ましくは、夾角は１５０°より小さく、さらにより好ましくは、１２０°より小さい。好ましくは、夾角は、３０°より大きく、さらにより好ましくは、６０°より大きく、さらにより好ましくは、９０°より大きい。少なくとも１つのタブが曲げられる実施形態は、下方に向いたバーナデッキとともにバーナが使用される用途において、織金網が所定の位置により適切に保持されることを保証し、バーナデッキおよびバーナのより長い寿命の実現に寄与する。
【００１４】
好ましい実施形態では、バーナデッキは凸形状に設けられる。これは、バーナの作動中、バーナの炎がバーナデッキの凸側にとどめられることを意味する。より好ましくは、バーナデッキの全面が凸形状に設けられる。これは、バーナの作動中、炎がとどめられる側のバーナデッキの全面が凸形状を有することを意味する。
【００１５】
好ましい実施形態では、織金網は、リブもエンボスも備えない。
【００１６】
好ましい実施形態では、織金網は、リブおよび／またはエンボスを備える。
【００１７】
好ましい実施形態では、バーナデッキの周囲は、２つの短辺が丸くされた長方形の形状を有する。より好ましくは、長方形の短辺は、連続的に丸くされる。
【００１８】
バーナデッキの周囲が、２つの短辺が好ましくは連続的に丸くされた長方形の形状を有する実施形態では、好ましくは、タブは、バーナデッキの周囲の長方形の形状の２つの長辺に沿ってのみ設けられる。これは、タブは、場合によっては連続的に丸くされた短辺に沿って設けられないことを意味する。本実施形態によるバーナは、長い寿命の使用にさらにより適している。それは、短辺に沿ったタブがないことにより、その長さ方向への織金網のより良好な熱膨張が可能になるためである。
【００１９】
好ましい実施形態では、金属板構造は、溝を備える。溝の幅は、織金網の厚さより大きい。織金網の周縁の少なくとも一部、好ましくは全部が、溝に位置付けられる。好ましくは、少なくとも一部の開口、好ましくは、すべての開口が、溝に（好ましくは、溝の底部に）設けられる。このような実施形態は、バーナに長い寿命を提供するために、相乗効果的に加える。溝の幅が織金網の厚さより大きいので、金属板構造に対する織金網の一定量の移動が提供される。さらにまた、このような実施形態は、織金網の縁部を通しての炎の逆火の危険性が少ないという点で、さらなる利点を有する。
好ましくは、溝の深さは、少なくとも１ｍｍ、より好ましくは、少なくとも２ｍｍである。好ましくは、溝の幅は、織金網の厚さよりも少なくとも０．１ｍｍ大きい。より好ましくは、溝の幅は、織金網の厚さよりも少なくとも０．３ｍｍ大きい。好ましくは、溝の幅は、織金網の厚さよりも０．８ｍｍ未満だけ大きい。このような実施形態は、長い寿命を有するバーナを提供する。それは、このようなバーナは、バーナの使用中、織金網バーナデッキ上の熱応力への対処に非常に適しているためである。好ましくは、溝の深さは、溝の幅と織金網の厚さとの間の差の最小の３倍である。このような実施形態は、長い寿命を有するバーナを提供する。それは、このようなバーナは、バーナの使用中、織金網バーナデッキ上の熱応力への対処にさらにより適しているためである。
【００２０】
金属板構造が溝を備え、バーナデッキの周囲が長方形の形状を有するが、２つの短辺が好ましくは連続的に丸くされた実施形態では、好ましくは、溝の幅は、バーナデッキの周囲の長方形の形状の２つの長辺に沿ってよりも、２つの好ましくは連続的に丸くされた短辺において、より大きい。本実施形態によるバーナは、長い寿命の使用にさらにより適している。それは、短辺のより広い溝とともに短辺に沿ったタブがないことにより、長さ方向への織金網のより良好な熱膨張が可能になるためである。
【００２１】
金属構造がバーナデッキの全周に沿って延びる溝を備える好ましい実施形態では、複数のスリットが、溝の底部の板構造に設けられる。織金網の周縁は、織金網の全周縁に沿って並ぶ複数のタブを備え、各タブは、スリットを通して挿入される。このような実施形態は、バーナの寿命に関して、さらなる改善をもたらす。
【００２２】
好ましい予混合ガスバーナは、予混合ガスが織金網を通って流れる前に予混合ガスが流れる穿孔板セグメントを備える。穿孔板セグメントは、バーナデッキの表面上により均等に予混合ガスを分布させるために設けられる。したがって、バーナの長い寿命に寄与する。より好ましくは、穿孔が設けられる穿孔板セグメントのすべての区画は、織金網から少なくとも１ｍｍの距離に、好ましくは、３ｍｍ未満の距離に設けられる。このような実施形態は、長い寿命を有するバーナを製造する能力に寄与する。
【００２３】
予混合ガスが織金網を通って流れる前に予混合ガスが流れる穿孔板セグメントを備える好ましいバーナでは、金属板構造は、バーナを加熱器具に取り付けるための第１の金属板と、穿孔板セグメントを備える第２の金属板とを備える。金属板構造が溝を備えるこのような実施形態では、好ましくは、溝の一方側は第１の金属板によって設けられ、溝の他方側は第２の金属板によって設けられる。
【００２４】
予混合ガスが織金網を通って流れる前に予混合ガスが流れる穿孔板セグメントを備える好ましいバーナでは、金属板構造は金属板を備える。金属板は、バーナを加熱器具に取り付けるための区域ならびに穿孔板セグメントを備える。金属板構造が溝を備えるこのような実施形態では、好ましくは、溝は、金属板を成形することによって、たとえば、金属板を深絞りすることによって設けられる。
【００２５】
本発明の第２の態様は、本発明の第１の態様の任意の実施形態におけるような予混合ガスバーナを備える凝縮ボイラである。好ましくは、凝縮ボイラは、鋳造アルミニウム熱交換器を備える。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１−２】図１および２は、本発明による予混合ガスバーナを示す。
【図３−５】図３、４、および５は、本発明による予混合ガスバーナの断面を示す。
【図６】図６は、開口を通して挿入されたタブと、開口の反対側の織金網のセクションとの間の夾角を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１および２は、本発明の第１の態様による予混合ガスバーナを示す。図１は、バーナデッキの燃焼が発生する側のバーナを示し、その一方で、図２は、予混合ガスが供給される側からバーナを示す。予混合ガスバーナは、予混合ガスバーナを加熱器具に取り付けるための金属板構造１０５と、バーナデッキ１１０と、金属板構造１０５の溝１１５（図１では見ることができず、溝は図２においてその底部から観察することができる）とを備える。バーナデッキ１１０は、予混合ガスが織金網を通って流れたあとに予混合ガスが燃焼する外面上の織金網から構成される。この例では、バーナデッキは、バーナデッキの全面にわたって凸形状に設けられる。例示的なバーナでは、織金網は、リブまたはエンボスを備えない。例示的なバーナのバーナデッキの周囲は、２つの短辺が連続的に丸くされた長方形の形状を有する。しかしながら、バーナデッキの他の周囲の形状が可能である。
【００２８】
溝１０５の幅は、織金網の厚さより大きい。複数の開口１２０が、溝１１５の底部に設けられる。開口は、溝の底部で、たとえば、スリットの形態をとることができる。織金網の周縁は、溝１１５に位置付けられる。織金網の周縁は、複数のタブ１２５を備える。各タブは、溝の底部の開口を通して挿入される。この例では、タブは、バーナデッキの周囲の長方形の形状の２つの長辺に沿ってのみ設けられる。この例では、溝の幅は、バーナデッキの周囲の長方形の形状の２つの長辺に沿ってよりも、２つの連続的に丸くされた短辺において、より大きい。
【００２９】
好ましいバーナでは、タブは、バーナデッキの表面に対して曲げられ（図２には示されないが、図６に示されている）、それにより、織金網は、予混合ガスバーナにより適切に保持される。
【００３０】
予混合ガスが供給される側からバーナを示す図２で見ることができるように、例示的なバーナは、予混合ガスが織金網を通って流れる前に予混合ガスが流れる穿孔板１３０を備える。
【００３１】
図３、４、および５は、本発明の第１の態様によるバーナの３つの異なる実施の断面を示す。
【００３２】
図３は、図１および２に示される例示的なバーナの、図１の平面Ａ１−Ａ１による断面３００を示す。金属板構造３０５は、バーナを加熱器具に取り付けるための区域３０７ならびに穿孔板セグメント３３０を備える金属板を備える。金属板構造（１枚の金属板）３０５は、打ち抜きおよび深絞りによって成形される。金属板３０５は、開口３２０を有する溝３１５を備える。織金網３１０の周縁は、溝３１５に位置付けられる。織金網３１０の周縁のタブ３２５は、溝３１５の底部の開口３２０を通して挿入される（図３に示される断面は、バーナの両側でタブを横切っている）。好ましくは、穿孔が設けられる穿孔板セグメント３３０のすべての区画は、織金網３１０から少なくとも１ｍｍの距離に、好ましくは、３ｍｍ未満の距離に設けられる。一例として、溝の深さＤは２ｍｍ、溝の幅Ｗは１．５ｍｍであり、織金網の厚さは０．９ｍｍである。好ましくは、１８０°より小さい、好ましくは１５０°より小さい夾角が、開口を通して挿入されるタブと開口の反対側の織金網のセクションとの間に作成されるように、より好ましくはバーナの内側に、タブが曲げられる（図３には示されない）。
【００３３】
図４は、本発明の代替的な実施形態による、バーナの断面４００を示す。金属板構造４０５は金属板を備える。金属板は、バーナを加熱器具に取り付けるための区域４０７、ならびに穿孔板セグメント４３０を備える。予混合物が織金網バーナデッキ４１０の反対側で燃焼するために織金網バーナデッキ４１０を通って流れる前に、予混合ガスは穿孔板セグメント４３０の穿孔を通って流れる。金属板構造（１枚の金属板）４０５は、打ち抜きおよび深絞りによって成形される。金属板４０５は開口４２０を備えるが、溝は備えない。織金網４１０の周縁のタブ４２５は、開口を通して挿入される（図４に示される断面は、バーナの両側でタブを横切っている）。好ましくは、穿孔が設けられる穿孔板セグメント４３０のすべての区画は、織金網４１０から少なくとも１ｍｍの距離に、好ましくは、３ｍｍ未満の距離に設けられる。好ましくは、１８０°より小さい、好ましくは１５０°より小さい夾角が、開口を通して挿入されるタブと開口の反対側の織金網のセクションとの間に作成されるように、より好ましくはバーナの内側に、タブが曲げられる（図４には示されない）。
【００３４】
図５は、本発明の代替的な実施形態による、バーナの断面５００を示す。金属板構造５０５はバーナを加熱器具に取り付けるための第１の金属板５０７と、穿孔板セグメントを備える第２の金属板５３０とを備える。予混合ガスが織金網バーナデッキ５１０の反対側で燃焼するために織金網バーナデッキ５１０を通って流れる前に、予混合ガスは穿孔板セグメントを通って流れる。溝５１５が、金属板構造５０５に設けられる。溝５１５の一方側は第１の金属板５０７によって設けられ、溝の他方側は第２の金属板５１０によって設けられる。織金網５１０の周縁は、溝５１５に位置付けられる。織金網５１０の周縁のタブ５２５は、溝５１５の底部の開口５２０を通して挿入される（図５に示される断面は、バーナの両側でタブを横切っている）。一例として、溝の深さは２ｍｍ、溝の幅は１．５ｍｍであり、織金網の厚さは０．９ｍｍである。好ましくは、１８０°より小さい、好ましくは１５０°より小さい夾角が、開口を通して挿入されるタブと開口の反対側の織金網のセクションとの間に作成されるように、より好ましくはバーナの内側に、タブが曲げられる（図５には示されない）。
【００３５】
図６は、開口を通して挿入されたタブと、開口の反対側の織金網のセクションとの間の夾角を示す。図６は、発明のバーナの一部を示す。図６は、バーナを取り付けるための金属板構造６０５の一部、穿孔金属板６３０の一部、溝６１５、織金網６１０の一部、および、溝の底部の開口を通して挿入されたタブ６２５を示す。夾角アルファ（α）が、開口を通して挿入されるタブ６１５と開口の反対側の織金網６１０のセクションとの間に作成されるように、タブが好ましくはどのように曲げられるかを、図６は示す。好ましくは、夾角は１５０°より小さい。この例では、タブはバーナの内側に曲げられる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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